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蜂窩岩

文˙圖/莊文星

 

 

  岩石因差異風化而在其表面產生圓形、橢圓形或矩形、格子狀凹陷洞穴,通常稱為蜂窩洞,亦有名為侵蝕孔、風化穴、風化窗等。若為矩形或格子狀者又稱為石網或石格子。一般蜂窩岩凹穴直徑可小至1公厘以下,亦可寬達數公分。

 


 

風化作用

  暴露於地表附近的礦物或岩石受到陽光、空氣與生物或微生物活動之作用而破壞瓦解的過程稱為風化作用。一般分為物理性的機械風化與化學性的化學風化兩種。機械風化係由於自然界中力的作用,如物體的熱脹冷縮、撞擊、摩擦、增壓或減壓等物理性力的作用,使大岩體變成大、小岩塊,進而碎裂瓦解成愈來愈小的碎岩塊或岩屑之過程通稱為機械風化或崩解作用。機械風化僅涉及物質體積大小之分裂,並無介入化學組成成分本質的改變。化學風化為一種分解作用。礦物或岩石的表面,因與雨水、地下水或空氣接觸起了化學變化而分解或溶解之過程,其本質已有所改變稱為化學風化。風化作用雖可以分為機械或化學的兩種方式,其實這兩種作用常常相伴相隨、同時並進、相輔相成,很難確切劃分。風化的結果使大的岩石變為岩屑,最後粉碎成沙、泥或土壤。

 

 

差別風化與侵蝕

  露出地表的岩體,由於各部分組成的礦物或岩石組織結構可能非均勻齊一,而致各部分所受風化程度不一,因此產生不均勻的風化現象。其結果岩性堅硬質佳,能耐風化的部分保留而突出,弱者易被風化分解蝕去而凹陷。此種具有差別等級之風化作用稱差別風化與侵蝕。海邊岩石上的大小洞穴或如海灘上呈瘤狀突出之岩石,即為岩石各部分抗風化侵蝕不等的結果。又如砂頁岩互層的地層,經風化侵蝕之後,堅硬耐磨的石英質岩石多聳立突出成山脊嶺線,而頁岩部分則下凹或成窪地河谷。

 

 

蜂窩岩的成因

  1.岩石本身的組成成分、組織結構多少有點差異,在差別風化侵蝕下,較軟或顆粒間膠結較差、不牢固的部分,岩石容易崩解風化而剝離蝕去,產生凹陷。風化作用持續作用不斷進行,凹孔漥洞愈演愈大,密集而成千瘡百孔蜂窩狀之外觀。

 

  2.由於生物有機體之伴隨作用,加速促進堅硬岩石的風化作用。例如菌類、藻類、地衣和苔蘚等被覆岩石表面,有機體生理機能所產生之廢棄物之酸化而促使岩石產生水解等化學風化作用或苔蘚等死亡腐敗連同岩石沙泥脫落。依附體下之岩石因而易形成凹洞。有些岩石表面,因有貝類、海膽、穿孔貝、籐壺等寄生,生物體分泌物之酸化腐蝕,也容易促使岩石崩解剝落,形成一個個的小洞。台灣北部濱海公路水湳洞一帶之峰窩岩之成因係與生物作用有極密切關係,而生物之附著寄生排列,又受東北季風影響,因而蜂窩岩孔洞常有方向性之排列趨勢。

 

  3.岩石受風沙、雨水的侵蝕風化,尤其海岸一帶懸崖峭壁,海霧、浪花侵襲下,鹽分的滲入、曝曬的熱作用、早晚的溫差熱脹冷縮反應不一,更加速易溶部分之溶解與風化侵蝕。鹽分、溶解析出的物質與岩石中鈣質結合而形成如水泥般較紮實的硬塊癤疤保護膜,因而逐漸形成蜂窩岩。

 

 

台灣蜂窩岩之母岩型態

  蜂窩岩母岩一般為總體外觀上較均質,少定向排列,例如沉積岩中砂岩塊,就比具有顯著層理面的砂頁岩互層或頁岩地層有較大的生成機會。一般台灣沿海一帶,蜂窩岩之母岩有--

 

(1)鈣質砂岩:例如台灣南端墾丁國家公園佳樂水(圖1) 、北部濱海公路基隆八斗子(圖2) 、和平島公園(圖3~6)與台北縣野柳風景區一帶(圖7、8)多沉積岩地層。沉積岩中部分為泥質膠結而成之泥質砂岩,質軟易風化,難成蜂窩岩。部分鈣質砂岩塊或鈣質結核(瘤)地層,經雨水、風沙、海霧、浪花的洗禮,易成蜂窩岩等女王頭、蘑菇頭(圖7)或球石之構造(圖5、6) 。

 

圖1.恆春佳樂水蜂窩岩或稱石網、石格子構造。

圖1.恆春佳樂水蜂窩岩或稱石網、石格子構造。

 

圖2.基隆八斗子崖壁蜂窩岩
圖2.基隆八斗子崖壁蜂窩岩


圖3.基隆和平島公園海灘之蜂窩岩

圖3.基隆和平島公園海灘之蜂窩岩

 

圖4.基隆和平島公園鈣質砂岩所成之蜂窩岩

圖4.基隆和平島公園鈣質砂岩所成之蜂窩岩

 

圖5.基隆和平島公園鈣質砂岩結核所成之球石與蜂窩岩構造

圖5.基隆和平島公園鈣質砂岩結核所成之球石與蜂窩岩構造

 

圖6.基隆和平島公園球石之蜂窩岩構造

圖6.基隆和平島公園球石之蜂窩岩構造

 

圖7.台北縣金山野柳女王頭側面髮髻上之蜂窩洞

圖7.台北縣金山野柳女王頭側面髮髻上之蜂窩洞

 

圖8.野柳鈣質砂岩結核之蜂窩岩構造

圖8.野柳鈣質砂岩結核之蜂窩岩構造

 

 

(2)安山岩:火山岩中之安山岩,岩石中雖有較粗粒之斑晶礦物與細質的石基之分,但有些安山岩組成顆粒大小相當齊一,外觀看似水泥塊。其懸崖峭壁、海灘岩石受浪花、海霧侵蝕易成篩狀癤疤而成蜂窩狀岩石(圖9~14) 。

 

 

圖9.蘭嶼青青草原老人岩風景區安山岩所成之蜂窩岩

圖9.蘭嶼青青草原老人岩風景區安山岩所成之蜂窩岩

 

圖10.蘭嶼老人岩風景區安山岩表面布滿大大小小凹陷洞穴之蜂窩岩

圖10.蘭嶼老人岩風景區安山岩表面布滿大大小小凹陷洞穴之蜂窩岩

 

圖11.蘭嶼地標饅頭岩懸崖峭壁之蜂窩岩

圖11.蘭嶼地標饅頭岩懸崖峭壁之蜂窩岩

 

圖12.小蘭嶼安山岩峭壁之石網或石格子蜂窩岩

圖12.小蘭嶼安山岩峭壁之石網或石格子蜂窩岩

 

圖13.綠島睡美人風景區安山岩之蜂窩岩

圖13.綠島睡美人風景區安山岩之蜂窩岩

 

圖14.台灣東海岸石門風景區安山岩之蜂窩岩

圖14.台灣東海岸石門風景區安山岩之蜂窩岩

 

 

(3)玄武岩:台灣澎湖等地所產的火山外觀似均勻,但其中之礦物顆粒有些仍微具定向排列,日曬雨淋之下可能彰顯而略見其端倪(圖15) ,此類岩塊若埋於紅土之下,受土壤中腐殖酸、滲水之下蝕作用,逐漸形成外觀猙獰、奇醜無比而稱貓公石或稱粗梨皮石等之蜂窩岩(圖16)。

 

圖15.小金門(烈嶼)玄武岩之風化面

圖15.小金門(烈嶼)玄武岩之風化面

 

圖16.澎湖東吉嶼玄武岩外貌黑而醜惡(以顏面凹凸不平之醜男人俗稱貓公),而有貓公石之稱。

圖16.澎湖東吉嶼玄武岩外貌黑而醜惡(以顏面凹凸不平之醜男人俗稱貓公),而有貓公石之稱。